두 평행도선 사이에 작용하는 단위 길이당 힘을 구하는 식은 무엇인가요?

F = 2I1I2/r × 10⁻⁷N/m입니다. I1과 I2는 각 도선의 전류, r은 도선 사이 거리입니다.

간격 2cm인 두 평행도선에 각각 1000A의 전류가 흐를 때 단위 길이당 힘은 얼마인가요?

10N/m입니다. 2 × 1000 × 1000 ÷ 0.02 × 10⁻⁷ = 10N/m로 계산합니다.

절반이 됩니다. 힘은 거리 r에 반비례하기 때문입니다.

개념 한 쪽

전류가 흐르는 두 평행도선 사이에는 힘이 작용한다. 단위 길이당 힘은 F = 2I1I2/r × 10⁻⁷N/m로 구하며, 두 전류의 곱에 비례하고 도선 사이 거리에 반비례한다.

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출제기준 단원 「도체가 자기장에서 받는 힘등」의 공개 문제 1개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.

묻는 꼴	문제 수	무엇을 묻나
전자력 계산	1	평행도선 사이에 작용하는 힘 구하기

가장 자주 묻는 것은 전자력 계산입니다.

거리 r만큼 떨어진 두 평행도선에 각각 I1, I2의 전류가 흐르면 두 도선 사이에 힘이 생긴다. 단위 길이당 힘은 F = 2I1I2/r × 10⁻⁷N/m이다.

도선 사이 거리가 일정하면 두 전류의 곱이 클수록 힘이 커진다. 거리 r이 커지면 힘은 그에 반비례하여 작아진다. 거리를 2배로 늘리면 힘은 절반이 된다.

간격이 2cm이고 각각 1000A의 전류가 흐르는 두 평행도선에서 단위 길이당 힘은 2 × 1000 × 1000 ÷ 0.02 × 10⁻⁷ = 10N/m이다.

같은 도선에서 간격을 4cm로 늘리면 힘은 10N/m의 절반인 5N/m가 된다.

2[cm]의 간격을 가진 두 평행도선에 1000[A]의 전류가 흐를 때 도선 1[m]마다 작용하는 힘은 몇 [N/m]인가?

정답과 해설 보기

정답 ②

평행도선 사이 힘 F=2I₁I₂/r×10⁻⁷[N/m]이며, r은 반드시 m로 환산해 대입한다.

두 평행도선 사이에 작용하는 단위 길이당 힘을 구하는 식은 무엇인가요?: F = 2I1I2/r × 10⁻⁷N/m입니다. I1과 I2는 각 도선의 전류, r은 도선 사이 거리입니다.
간격 2cm인 두 평행도선에 각각 1000A의 전류가 흐를 때 단위 길이당 힘은 얼마인가요?: 10N/m입니다. 2 × 1000 × 1000 ÷ 0.02 × 10⁻⁷ = 10N/m로 계산합니다.
두 평행도선 사이 거리를 2배로 늘리면 힘은 어떻게 되나요?: 절반이 됩니다. 힘은 거리 r에 반비례하기 때문입니다.

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